1 แผนการจัดการเรียนรู้ แบบมุ่งเน้นสมรรถนะอาชีพ และบูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง รหัสวิชา 20105-2003 วิชา วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ หน่วยที่ 1 ชื่อหน่วย แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ชื่อเรื่อง แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ จ านวน 4 ชั่วโมง 1. สาระส าคัญ “แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าที่เกิดขึ้นในขดลวดเป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่ ผ่านขดลวดนั้นเมื่อเทียบกับเวลา” ข้อความที่กล่าวนี้เรียกว่า กฎการเหนี่ยวน าของฟาราเดย์ (Faraday’s Law of Induction) หรือเรียกสั้นๆว่า กฎของฟาราเดย์ ซึ่งเป็นกฎพื้นฐานของไฟฟ้าและแม่เหล็ก แบ่งออกได้เป็น 2 ข้อ คือ กฎข้อที่ 1 สนามแม่เหล็กที่ล้อมรอบวงจร เมื่อเปลี่ยนแปลงค่าไป จะท าให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน า ขึ้นภายในตัวน าไฟฟ้านั้น กฎข้อที่ 2 ปริมาณแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าที่เกิดขึ้นมา จะมีค่าเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงของ สนามแม่เหล็ก 2. สมรรถนะอาชีพประจ าหน่วย ด้านความรู้ 1. อธิบายการก าเนิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าได้ 2. บอกการก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับได้ ด้านทักษะและการประยุกต์ใช้ 1. ผลิตพลังงานไฟฟ้าในประเทศไทยได้ 2. แยกแยะโรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ ได้ 3. จ าแนกองค์ประกอบของระบบไฟฟ้าได้ ด้านคุณธรรม/ จริยธรรม/ และคุณลักษณะที่พึงประสงค์และบูรณาการตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจ พอเพียง 1. สรุปแหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 จุดประสงค์ทั่วไป 1. เพื่อให้มีความรู้เกี่ยวกับการก าเนิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน า 2. เพื่อให้มีทักษะในการผลิตพลังงานไฟฟ้าในประเทศไทย 3. เพื่อให้มีเจตคติที่ดีในการจ าแนกองค์ประกอบของระบบไฟฟ้า 4. เพื่อสรุปแหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม
2 3.2 จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1. อธิบายการก าเนิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าได้ 2. บอกการก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับได้ 3. ผลิตพลังงานไฟฟ้าในประเทศไทยได้ 4. แยกแยะโรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ ได้ 5. จ าแนกองค์ประกอบของระบบไฟฟ้าได้ 6. สรุปแหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม 4. เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้ 4.1 ด้านความรู้ 1. การก าเนิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน า 2. การก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 3. การผลิตพลังงานไฟฟ้าในประเทศไทย 4. โรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ 5. องค์ประกอบของระบบไฟฟ้า 6. บทสรุป 4.2 ด้านทักษะหรือปฏิบัติ 1. การทดลองที่ 1 แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 2. แบบทดสอบบทที่ 1 4.3 ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง 1. ใช้เครื่องมือในการทดสอบได้อย่างถูกต้องเหมาะสม
3 5. กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอนหรือกิจกรรมครู ขั้นตอนการเรียนหรือกิจกรรมของผู้เรียน ขั้นเตรียม(จ านวน 15 นาที) 1. ผู้สอนจัดเตรียมเอกสาร พร้อมกับแนะน ารายวิชา วิธีการให้คะแนนและวิธีการเรียนเรื่อง แหล่งก าเนิด ไฟฟ้ากระแสสลับ 2. ผู้สอนแจ้งจุดประสงค์การเรียนของบทที่ 1 และ ขอให้ผู้เรียนร่วมกันท ากิจกรรมการเรียนการสอน ขั้นเตรียม(จ านวน 15 นาที) 1. ผู้เรียนเตรียมอุปกรณ์และ ฟังครูผู้สอนแนะน า รายวิชา วิธีการให้คะแนนและวิธีการเรียนเรื่อง แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 2. ผู้เรียนท าความเข้าใจเกี่ยวกับจุดประสงค์การ เรียนบทที่ 1 และการให้ความร่วมมือในการท า กิจกรรม ขั้นการสอน(จ านวน 180 นาที) 1. ผู้สอนให้ผู้เรียนเปิด PowerPoint บทที่ 1 เรื่อง แหล่งก าเนิดฟ้ากระแสสลับ และให้ผู้เรียน ศึกษาเอกสารประกอบการสอน วิชา วงจรไฟฟ้า กระแสสลับ โดยให้ผู้เรียนเรียนรู้ด้วยตนเอง และ สามารถสอบถามข้อสงสัยระหว่างเรียนจากผู้สอน 2. ผู้สอนให้ผู้เรียนอธิบายแหล่งก าเนิดไฟฟ้า กระแสสลับ ได้ศึกษาจาก PowerPoint 3. ผู้สอนให้ผู้เรียนท าแบบฝึกหัดบทที่ 1 4. ผู้สอนให้ผู้เรียนสืบค้นข้อมูลจากอินเทอร์เน็ต ขั้นการสอน(จ านวน 180 นาที) 1 . ผู้เ รียนเปิด PowerPoint บทที่ 1 เ รื่อง แหล่งก าเนิดฟ้ากระแสสลับ และผู้เรียนศึกษา เอกส า รป ร ะกอบก า รสอน วิช า วงจ รไฟฟ้ า กระแสสลับ ผู้เรียนเรียนรู้ด้วยตนเอง และสามารถ ตอบข้อสงสัยระหว่างเรียนได้ 2. ผู้เรียนอธิบายแหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ได้ ศึกษาจาก PowerPoint 3. ผู้เรียนท าแบบฝึกหัดบทที่ 1 4. ผู้เรียนสืบค้นข้อมูลจากอินเทอร์เน็ต ขั้นสรุป(จ านวน 45 นาที) 1. ผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันสรุปเนื้อหาที่ได้เรียนให้มี ความเข้าใจในทิศทางเดียวกัน 2. ผู้สอนให้ผู้เรียนศึกษาเพิ่มเติมนอกห้องเรียน ด้วย PowerPoint ที่จัดท าขึ้น ขั้นสรุป(จ านวน 45 นาที) 1. ผู้เรียนร่วมกันสรุปเนื้อหาที่ได้เรียนให้มีความ เข้าใจในทิศทางเดียวกัน 2 . ผู้เ รียนศึกษ าเพิ่มเติมนอกห้องเรียน ด้วย PowerPoint ที่จัดท าขึ้น
4 6. สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 6.1 สื่อสิ่งพิมพ์ 1. เอกสารประกอบการสอนวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ 2. แบบฝึกหัดที่ 1 6.2 สื่อโสตทัศน์ 1. เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ 2. PowerPoint เรื่อง แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 6.3 สื่อของจริง 1. แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 7. แหล่งการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 7.1 ภายในสถานศึกษา 1. ห้องสมุดวิทยาลัยการอาชีพสว่างแดนดิน 2. ห้องอินเตอร์เน็ตวิทยาลัยการอาชีพสว่างแดนดิน 7.2 ภายนอกสถานศึกษา 1. ห้องสมุดเฉลิมพระเกียรติอ าเภอสว่างแดนดิน 2. ห้องสมุดประชาชนเฉลิมราชกุมารีอ าเภอสว่างแดนดิน 8. งานที่มอบหมาย 8.1 ก่อนเรียน 1. ผู้เรียนท าแบบทดสอบก่อนเรียน 8.2 ขณะเรียน 1. ศึกษาเนื้อหา ในบทที่ 1 เรื่อง แหล่งก าเนิดฟ้ากระแสสลับ 2. รายงานผลหน้าชั้นเรียน 3. ปฏิบัติใบปฏิบัติงานที่ 1 เรื่อง แหล่งก าเนิดฟ้ากระแสสลับ 4. สรุปผลการทดลอง 8.3 หลังเรียน 1. ท าแบบฝึกหัดบทที่ 1 9. ผลงาน/ชิ้นงาน ที่เกิดจากการเรียนรู้ของผู้เรียน 1. แบบฝึกหัดบทที่ 1 ใบปฏิบัติงานที่ 1 2. ตรวจผลงาน
5 10. เอกสารอ้างอิง 1. พันธ์ศักดิ์ พุฒิมานิตพงศ์. วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ. : ศูนย์ส่งเสริมอาชีวะ (ศสอ) 11. การบูรณาการ/ความสัมพันธ์กับรายวิชาอื่น 1. บูรณาการกับวิชาวงจรไฟฟ้ากระแสตรง 2. บูรณาการกับวิชาไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ 3. บูรณาการกับวิชาไฟฟ้าเบื้องต้น 12. หลักการประเมินผลการเรียน 12.1 ก่อนเรียน 1. ความรู้เบื้องต้นก่อนการเรียนการสอน 12.2 ขณะเรียน 1. สังเกตการท างาน 12.3 หลังเรียน 1. ตรวจแบบฝึกหัดหน่วยที่ 1 2. ตรวจใบงานที่ 1 13. รายละเอียดการประเมินผลการเรียน จุดประสงค์ข้อที่ 1 อธิบายการก าเนิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องการประเมิน : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การประเมิน : สามารถอธิบายการก าเนิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าได้ 4. เกณฑ์การผ่าน : อธิบายการก าเนิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าได้จะได้ 1 คะแนน จุดประสงค์ข้อที่ 2 บอกการก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องการประเมิน : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การประเมิน : สามารถบอกการก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับได้ 4. เกณฑ์การผ่าน : บอกการก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับได้จะได้ 2 คะแนน จุดประสงค์ข้อที่ 3 ผลิตพลังงานไฟฟ้าในประเทศไทยได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องการประเมิน : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การประเมิน : สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าในประเทศไทยได้ 4. เกณฑ์การผ่าน : ผลิตพลังงานไฟฟ้าในประเทศไทยได้จะได้ 2 คะแนน
6 จุดประสงค์ข้อที่ 4 แยกแยะโรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ ได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องการประเมิน : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การประเมิน : สามารถแยกแยะโรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ ได้ 4. เกณฑ์การผ่าน : แยกแยะโรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ ได้จะได้ 2 คะแนน จุดประสงค์ข้อที่ 5 จ าแนกองค์ประกอบของระบบไฟฟ้าได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องการประเมิน : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การประเมิน : สามารถจ าแนกองค์ประกอบของระบบไฟฟ้าได้ 4. เกณฑ์การผ่าน : จ าแนกองค์ประกอบของระบบไฟฟ้าได้จะได้ 1 คะแนน จุดประสงค์ข้อที่ 6 สรุปแหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องการประเมิน : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การประเมิน : สามารถสรุปแหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม 4. เกณฑ์การผ่าน : สรุปแหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม จะได้ 2 คะแนน 14. แบบทดสอบก่อนเรียน หน่วยการสอนที่ 1 ชื่อหน่วยการสอน แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ วัตถุประสงค์ เพื่อ ประเมินความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับแหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ข้อค าถาม ตอนที่ 1 เขียนเครื่องหมายกากบาท (X) ลงในข้อที่ถูกต้องที่สุด 1. แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าเกิดขึ้นได้จากการกระท าใด ก. กระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดตัวน า ข. เคลื่อนที่อุปกรณ์ไฟฟ้าผ่านสนามแม่เหล็ก ค. น าตัวต้านทานเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก ง. ขดลวดตัวน าและสนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ตัดผ่านกัน 2. ใช้กฎการเหนี่ยวน าของฟาราเดย์วิเคราะห์การท างานที่เวลาเปลี่ยนแปลง จะเกิดผลเช่นไร ก. สนามแม่เหล็กคงที่ แรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงตามเวลา ข. แรงดันไฟฟ้าคงที่ สนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลงตามเวลา ค. สนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลง เมื่อเวลาเปลี่ยนแปลง แรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง ง. แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าเกิดขึ้นตามเวลาที่เปลี่ยนแปลงเมื่อสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นคงที่ 3. แรงดันไฟฟ้าในข้อใดเกิดขึ้นมากที่สุด ในเครื่องก าเนิดไฟฟ้า ก. สนามแม่เหล็กมีความเข้มต่ า เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ า ข. สนามแม่เหล็กมีความเข้มสูง เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง ค. ขดลวดตัวน ามีจ านวนรอบมาก เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ า ง. ขดลวดตัวน ามีจ านวนรอบน้อย เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง
7 4. กฎมือขวาของเฟรมมิงใช้ส าหรับหาค่าอะไร ข. ทิศทางการเคลื่อนที่ของเส้นแรงแม่เหล็กจากขั้วเหนือไปขั้วใต้ ก. ทิศทางการเกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน า ค. ทิศทางการเคลื่อนที่ของขดลวดตัวน า ง. ถูกทุกข้อ 5. จากรูปเมื่อขดลวดตัวน าเคลื่อนที่ตัดผ่านสนามแม่เหล็กจะได้แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าเกิดขึ้นมีรูปคลื่นแบบใด ก. คลื่นไซน์ ข. คลื่นไฟสลับ ค. คลื่นไซน์ครึ่งบวก ง. คลื่นไซน์ครึ่งลบ 6. จากรูปการหมุนของขดลวดตัวน า หมุนในทิศทางทวนเข็มนาฬิกาจะได้แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าเกิดขึ้น ตามรูปใด
8 7. พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตออกจ าหน่ายในประเทศไทย มีรายละเอียดตามข้อใด ก. 1 เฟส 220 V, 3 เฟส 380 V, 50 Hz ข. 11, 22, 33 และ 69 kV, 50 Hz ค. 115, 230 และ 500 kV, 50 Hz ง. ถูกทุกข้อ 8. โรงไฟฟ้าที่ไม่ใช้เชื้อเพลิง คือโรงไฟฟ้าประเภทใด ก. โรงไฟฟ้าดีเซล ข. โรงไฟฟ้าพลังน้ า ค. โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ ง. โรงไฟฟ้าระบบความร้อนร่วม 9. โรงไฟฟ้าพลังงานทดแทน เป็นการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานชนิดใด ก. ก๊าซ ข. ดีเซล ค. ชีวมวล ง. ถ่านหิน 10. ระบบไฟฟ้า คืออะไร ก. ระบบส่งจ่ายก าลังไฟฟ้า จากแหล่งก าเนิดไฟฟ้าไปยังผู้ใช้ไฟฟ้า ข. ระบบในการควบคุมการท างานของเครื่องก าเนิดไฟฟ้า ค. ระบบการท างานของแหล่งก าเนิดไฟฟ้าแต่ละประเภท ง. ระบบการใช้ก าลังไฟฟ้าที่ภาระต้องการ ตอนที่2 อธิบายให้ได้ใจความสมบูรณ์และแสดงวิธีท าให้สมบูรณ์ถูกต้อง 1. จากรูปอธิบายผลที่เกิดจากการท างาน เมื่อเคลื่อนที่แท่งแม่เหล็กเข้าออกขดลวดตัวน า 2. ขดลวดตัวน ายาว 16 m เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 20 m/s ตัดผ่านสนามแม่เหล็กที่มีความหนาแน่น0.41 Wb/m2 จงหาค่าแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าที่เกิดขึ้นในขดลวดตัวน า 3. องค์ประกอบของระบบไฟฟ้ามีอะไรบ้าง อธิบาย เฉลยแบบทดสอบก่อนเรียน ข้อ1 ข้อ2 ข้อ 3 ข้อ 4 ข้อ 5 ข้อ 6 ข้อ 7 ข้อ 8 ข้อ 9 ข้อ 10 ง. ค. ข. ง. ก. ค. ก. ข. ค. ก.
9 15. แบบทดสอบหลังเรียน หน่วยการสอนที่ 1 ชื่อหน่วยการสอน แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ วัตถุประสงค์ เพื่อ ประเมินความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับแหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ข้อค าถาม ตอนที่ 1 เขียนเครื่องหมายกากบาท (X) ลงในข้อที่ถูกต้องที่สุด 1. แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าเกิดขึ้นได้จากการกระท าใด ก. กระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดตัวน า ข. เคลื่อนที่อุปกรณ์ไฟฟ้าผ่านสนามแม่เหล็ก ค. น าตัวต้านทานเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก ง. ขดลวดตัวน าและสนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ตัดผ่านกัน 2. ใช้กฎการเหนี่ยวน าของฟาราเดย์วิเคราะห์การท างานที่เวลาเปลี่ยนแปลง จะเกิดผลเช่นไร ก. สนามแม่เหล็กคงที่ แรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงตามเวลา ข. แรงดันไฟฟ้าคงที่ สนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลงตามเวลา ค. สนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลง เมื่อเวลาเปลี่ยนแปลง แรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง ง. แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าเกิดขึ้นตามเวลาที่เปลี่ยนแปลงเมื่อสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นคงที่ 3. แรงดันไฟฟ้าในข้อใดเกิดขึ้นมากที่สุด ในเครื่องก าเนิดไฟฟ้า ก. สนามแม่เหล็กมีความเข้มต่ า เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ า ข. สนามแม่เหล็กมีความเข้มสูง เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง ค. ขดลวดตัวน ามีจ านวนรอบมาก เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ า ง. ขดลวดตัวน ามีจ านวนรอบน้อย เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง 4. กฎมือขวาของเฟรมมิงใช้ส าหรับหาค่าอะไร ข. ทิศทางการเคลื่อนที่ของเส้นแรงแม่เหล็กจากขั้วเหนือไปขั้วใต้ ก. ทิศทางการเกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน า ค. ทิศทางการเคลื่อนที่ของขดลวดตัวน า ง. ถูกทุกข้อ 5. จากรูปเมื่อขดลวดตัวน าเคลื่อนที่ตัดผ่านสนามแม่เหล็กจะได้แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าเกิดขึ้นมีรูปคลื่นแบบใด ก. คลื่นไซน์ ข. คลื่นไฟสลับ ค. คลื่นไซน์ครึ่งบวก ง. คลื่นไซน์ครึ่งลบ
10 6. จากรูปการหมุนของขดลวดตัวน า หมุนในทิศทางทวนเข็มนาฬิกาจะได้แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าเกิดขึ้น ตามรูปใด 7. พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตออกจ าหน่ายในประเทศไทย มีรายละเอียดตามข้อใด ก. 1 เฟส 220 V, 3 เฟส 380 V, 50 Hz ข. 11, 22, 33 และ 69 kV, 50 Hz ค. 115, 230 และ 500 kV, 50 Hz ง. ถูกทุกข้อ 8. โรงไฟฟ้าที่ไม่ใช้เชื้อเพลิง คือโรงไฟฟ้าประเภทใด ก. โรงไฟฟ้าดีเซล ข. โรงไฟฟ้าพลังน้ า ค. โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ ง. โรงไฟฟ้าระบบความร้อนร่วม 9. โรงไฟฟ้าพลังงานทดแทน เป็นการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานชนิดใด ก. ก๊าซ ข. ดีเซล ค. ชีวมวล ง. ถ่านหิน
11 10. ระบบไฟฟ้า คืออะไร ก. ระบบส่งจ่ายก าลังไฟฟ้า จากแหล่งก าเนิดไฟฟ้าไปยังผู้ใช้ไฟฟ้า ข. ระบบในการควบคุมการท างานของเครื่องก าเนิดไฟฟ้า ค. ระบบการท างานของแหล่งก าเนิดไฟฟ้าแต่ละประเภท ง. ระบบการใช้ก าลังไฟฟ้าที่ภาระต้องการ ตอนที่2 อธิบายให้ได้ใจความสมบูรณ์และแสดงวิธีท าให้สมบูรณ์ถูกต้อง 1. จากรูปอธิบายผลที่เกิดจากการท างาน เมื่อเคลื่อนที่แท่งแม่เหล็กเข้าออกขดลวดตัวน า 2. ขดลวดตัวน ายาว 16 m เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 20 m/s ตัดผ่านสนามแม่เหล็กที่มีความหนาแน่น0.41 Wb/m2 จงหาค่าแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าที่เกิดขึ้นในขดลวดตัวน า 3. องค์ประกอบของระบบไฟฟ้ามีอะไรบ้าง อธิบาย เฉลยแบบทดสอบหลังเรียน ข้อ1 ข้อ2 ข้อ 3 ข้อ 4 ข้อ 5 ข้อ 6 ข้อ 7 ข้อ 8 ข้อ 9 ข้อ 10 ง. ค. ข. ง. ก. ค. ก. ข. ค. ก.
12 16. ใบความรู้ที่ 1 หน่วยการสอนที่ 1 ชื่อหน่วยการสอน แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ หัวข้อเรื่อง แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 1.1 การก าเนิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน า แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน า (Induced Voltage) และกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวน า (Induced Current)เป็น ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจากการท างานของขดลวดตัวน าและสนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ผ่านกัน ถูกค้นพบโดย ไมเคิล ฟารา เดย์ (Michael Faraday) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้ท าการศึกษา ค้นคว้า และทดลองเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้า เหนี่ยวน าเป็นคนแรก ที่ใช้แท่งแม่เหล็กเคลื่อนที่ผ่านเข้าไปในขดลวดโซลินอยด์ จากการทดลองพบว่า จะเกิด แรงดันไฟฟ้าขึ้นทุกครั้ง ที่น าแท่งแม่เหล็กเคลื่อนที่เข้า หรือออกจากขดลวด หรือน าขดลวดเคลื่อนที่เข้าหรือ ออกจากแท่งแม่เหล็ก ซึ่งท าให้แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขดลวดมีขั้วตรงข้ามและเมื่อกลับขั้วของแท่งแม่เหล็ก จะท าให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนขั้วตามไปด้วย แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจากการทดลองนี้เรียกว่า แรงดันไฟฟ้า เหนี่ยวน า สรุปผลการทดลองได้ว่า “แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าที่เกิดขึ้นในขดลวดเป็นสัดส่วนกับอัตราการ เปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวดนั้นเมื่อเทียบกับเวลา” ข้อความที่กล่าวนี้เรียกว่า กฎการ เหนี่ยวน าของฟาราเดย์ (Faraday’s Law of Induction) หรือเรียกสั้นๆว่า กฎของฟาราเดย์ ซึ่งเป็นกฎพื้นฐาน ของไฟฟ้าและแม่เหล็ก แบ่งออกได้เป็น 2 ข้อ คือ กฎข้อที่ 1 สนามแม่เหล็กที่ล้อมรอบวงจร เมื่อเปลี่ยนแปลงค่าไป จะท าให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน า ขึ้นภายในตัวน าไฟฟ้านั้น กฎข้อที่ 2 ปริมาณแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าที่เกิดขึ้นมา จะมีค่าเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงของ สนามแม่เหล็ก 1.1.1 แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน า แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน า คือ แรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากการชักน าสนามแม่เหล็กผ่านลวดตัวน า ท าได้ทั้งน า สนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ผ่านลวดตัวน า หรือน าลวดตัวน าเคลื่อนผ่านสนามแม่เหล็ก ลักษณะการเกิด แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน า 1.1.2 ขนาดของแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน า แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าที่เกิดขึ้นในขดลวดตัวน า สามารถเปลี่ยนแปลงค่าได้ขึ้นอยู่กับค่าตัวแปลหลาย ค่า การหาทิศทางแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าเกิดขึ้นในขดลวดตัวน า สามารถหาได้จากกฎมือขวาของเฟรมมิง (Fleming’s Right Hand Rule) “โดยกางนิ้วหัวแม่มือ นิ้วชี้ และนิ้วกลาง ของมือขวาให้ตั้งฉากซึ่งกันและกัน ทิศทางนิ้วหัวแม่มือชี้ทิศทางการเคลื่อนที่ของขดลวดตัวน า ทิศทางนิ้วชี้ชี้ทิศทางการเคลื่อนที่ของเส้นแรง แม่เหล็กจากขั้วเหนือไปขั้วใต้ ทิศทางนิ้วกลางชี้ทิศทางการเกิดแรงดันไฟฟ้า (และกระแสไฟฟ้าไหล)” การเกิด แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าแสดงด้วยกฎมือขวาของเฟรมมิง
13 1.2 การก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Currant) หรือเรียกย่อว่าไฟ AC เป็นไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นมาได้ จากเครื่อง ก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่เรียกว่า เจนเนอเรเตอร์ (Generator) ซึ่งใช้หลักการท างานเช่นเดียวกับแรงดันไฟฟ้า เหนี่ยวน า โครงสร้างเบื้องต้นของเครื่องก าเนิดไฟฟ้าประกอบด้วยแม่เหล็กถาวรขั้วเหนือ (N) และขั้วใต้ (S) ให้ ก าเนิดสนามแม่เหล็ก มีขดลวดตัวน าวางอยู่ตอนกลางหมุนเคลื่อนที่รอบตัวเองเป็นวงกลม ตัดผ่าน สนามแม่เหล็กตลอดเวลา โครงสร้างเบื้องต้นเครื่องก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 1.3 การผลิตพลังงานไฟฟ้าในประเทศไทย ไฟฟ้าในประเทศไทยเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ ใช้ความถี่ 50 เฮิรตซ์ (Hz) มีทั้งระบบไฟฟ้า1 เฟส จ่าย แรงดันออกมา 220 โวลต์ ซึ่งจ่ายไปใช้งานตามบ้านเรือนอยู่อาศัย และระบบไฟฟ้า3 เฟส จ่ายแรงดันออกม า 380 โวลต์ น าไปใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรม และมีแรงดันไฟสลับขนาด 11, 22, 33, 69, 115, 230 และ 500 กิโลโวลต์ ใช้ส าหรับการส่งจ่ายไฟฟ้าไปตามสถานที่ต่าง ๆ ภายในประเทศไทย ความถี่ 50 Hz คือ ความถี่ที่ใช้ในการให้ก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับขึ้นมา หมายถึง การก าเนิดไฟฟ้าที่ใน ระยะเวลา 1 วินาที จะเกิดการหมุนเคลื่อนที่ตัดผ่านกันระหว่างขดลวดตัวน ากับสนามแม่เหล็ก โดยหมุนตัด ผ่านกันครบรอบ 50 ครั้ง ถ้าเครื่องก าเนิดไฟฟ้ามีขั้วแม่เหล็ก 2 ขั้วความเร็วรอบของการหมุนใช้ 3,000 รอบต่อ นาที หรือถ้าเครื่องก าเนิดไฟฟ้ามีขั้วแม่เหล็ก 4 ขั้วความเร็วรอบของการหมุนจะลดลงเหลือ 1,500 รอบต่อนาที โดยมีความถี่คงที่ 50 Hz แต่ในทางกลับกันถ้าเครื่องก าเนิดไฟฟ้าตัวหนึ่งหมุนที่ความเร็วรอบ 300 รอบต่อนาที จ านวนขั้วแม่เหล็กที่ต้องใช้ในการท าให้ได้ความถี่ 50 Hz จะต้องใช้ขั้วแม่เหล็ก 20 ขั้ว เป็นต้น แหล่งผลิตไฟฟ้า เป็นแหล่งให้ก าเนิดพลังงานไฟฟ้า เป็นพลังงานแปรรูปที่สะอาด และสามารถน าไปใช้ งานได้สะดวกรูปหนึ่ง ยังน าไปเปลี่ยนแปลงเป็นพลังงานรูปอื่น ๆ ได้ง่าย เช่นแสงสว่าง เสียง ความร้อน และ พลังงานกล เป็นต้น ทั้งยังสามารถส่งไปในระยะทางไกลได้อย่างรวดเร็ว เพราะไฟฟ้ามีความเร็วใกล้เคียงกับ แสง ในระยะทาง 100 กิโลเมตร ใช้เวลาเคลื่อนที่เพียง 1 ใน 3,000 วินาที ดังนั้นจึงส่งไปถึงผู้ใช้งานได้ ตลอดเวลา การผลิตไฟฟ้าของประเทศไทยที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ 1. ประเภทไม่ใช้เชื้อเพลิง โดยใช้พลังงานขับเคลื่อนจากธรรมชาติ ได้แก่ - โรงไฟฟ้าพลังน้ า เช่น จากเขื่อนเก็บน้ า จากแม่น้ าล าคลองที่มีน้ าไหลตลอดเวลา - โรงไฟฟ้าพลังงานธรรมชาติจากต้นพลังงานที่ไม่หมดสิ้น เช่น จากพลังงานลมจากพลังงาน แสงอาทิตย์ จากพลังงานความร้อนใต้พิภพ 2. ประเภทใช้เชื้อเพลิง โดยใช้เชื้อเพลิงชนิดต่าง ๆ มาช่วยให้เกิดการขับเคลื่อน ได้แก่ - โรงไฟฟ้าพลังไอน้ า ใช้ก๊าซธรรมชาติ ถ่านลิกไนต์ หรือน้ ามันเตา เป็นเชื้อเพลิงให้ความร้อนกับน้ า จน น้ าเดือดเป็นไอน้ า น าแรงดันจากไอน้ ามาใช้ในการผลิตไฟฟ้า - โรงไฟฟ้าพลังความร้อน ใช้ก๊าซธรรมชาติหรือน้ ามันดีเซลมาสันดาป ท าให้เกิดพลังงานกลต่อไปผลิต ไฟฟ้า โรงไฟฟ้าประเภทนี้ ได้แก่ โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ ใช้ก๊าซธรรมชาติหรือน้ ามันดีเซล โรงไฟฟ้าพลังความร้อน ร่วม ใช้ก๊าซธรรมชาติหรือน้ ามันดีเซล โรงไฟฟ้าดีเซลใช้น้ ามันดีเซล
14 1.4 โรงไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ ไฟฟ้าถือเป็นพลังงานที่มีความส าคัญต่อการด ารงชีวิตของคน ไฟฟ้าที่ถูกน ามาใช้งานอย่างแพร่หลาย จ าเป็นต้องมีการผลิตขึ้นมาใช้งาน ท าให้การคิดหาวิธีการผลิตไฟฟ้าเป็นเรื่องที่จ าเป็นและมีความส าคัญ ประเทศไทยมีการพัฒนามากขึ้น เกิดปัญหาในการผลิตไฟฟ้ามากขึ้นการคิดหาแหล่งผลิตไฟฟ้าจึงมีความจ าเป็น อย่างมาก ท าให้การผลิตไฟฟ้าในประเทศไทยเกิด ความหลากหลาย โรงไฟฟ้าที่ถูกตั้งขึ้นมามีหลายชนิด หลายรูปแบบ มีดังนี้ 1.4.1 โรงไฟฟ้าพลังน้ า (Hydro Power Plant) โรงไฟฟ้าพลังน้ า เป็นการน าทรัพยากรน้ ามาใช้ให้เกิดประโยชน์ในการผลิตไฟฟ้าโดยอาศัยความเร็วใน การไหลและแรงดันสูงของน้ ามาหมุนกังหันน้ า ต่อไปเครื่องก าเนิดไฟฟ้า มีล าดับขั้นตอนการท างานดังนี้ 1) กักเก็บน้ าไว้ในเขื่อนเก็บน้ าที่มีระดับความสูง สูงกว่าโรงไฟฟ้าท าให้มีแรงดันน้ าสูง 2) น้ าในเขื่อนเก็บน้ าที่มีแรงดันน้ าสูง จะไหลลงที่ต่ าได้อย่างรวดเร็ว 3) ปล่อยน้ าในปริมาณที่ต้องการเข้าไปตามท่อส่งน้ า ส่งไปยังอาคารโรงไฟฟ้าที่อยู่ต่ ากว่า เพื่อไปขับ เครื่องก าเนิดไฟฟ้าให้ท างาน 4) เพลาเครื่องกังหันน้ าต่อกับเพลาของเครื่องก าเนิดไฟฟ้า ท าให้โรเตอร์เครื่องก าเนิดไฟฟ้าหมุน เกิด การเหนี่ยวน าแรงดันไฟฟ้าขึ้นในเครื่องก าเนิดไฟฟ้า ได้พลังงานไฟฟ้าออกมาใช้งาน เขื่อนเก็บน้ า 1.4.2 โรงไฟฟ้าพลังไอน้ า (Steam Power Plant) โรงไฟฟ้าพลังไอน้ า เป็นการแปรสภาพพลังงานเชื้อเพลิงไปเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยใช้ไอน้ าเป็นตัว ขับเคลื่อน ปัจจุบันประเทศไทยใช้น้ ามันเตา ถ่านลิกไนต์ และก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง ซึ่งมีล าดับขั้นตอน การท างานดังนี้ 1) เผาไหม้เชื้อเพลิง ท าให้เกิดการเผาไหม้ ได้พลังงานความร้อนออกมา 2) น าความร้อนที่ได้ไปต้มน้ า เพื่อให้กลายเป็นไอน้ าที่อุณหภูมิและความดันที่ต้องการ 3) ส่งไอน้ าเข้าไปหมุนเครื่องกังหันไอน้ า ซึ่งมีเพลาต่ออยู่กับเครื่องก าเนิดไฟฟ้า ท าให้โรเตอร์หมุนเกิด การเหนี่ยวน าแรงดันไฟฟ้าขึ้นในเครื่องก าเนิดไฟฟ้า ได้พลังงานไฟฟ้าออกมาใช้งาน หลักการผลิตไฟฟ้าด้วย พลังไอน้ า 1.4.3 โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ (Gas Turbine Power Plant) โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ เป็นโรงไฟฟ้าที่ใช้กังหันก๊าซเป็นเครื่องต้นก าลัง ซึ่งได้พลังงานมาจากการเผาไหม้ ของส่วนผสม ระหว่างก๊าซธรรมชาติหรือน้ ามันดีเซล กับอากาศความดันสูง (Compressed Air) จากเครื่องอัด อากาศ (Air Compressor) ในห้องเผาไหม้เกิดเป็นไอร้อน ที่ความดันและอุณหภูมิสูง ไปขับดันใบกังหันเพลา กังหันไปขับเครื่องก าเนิดไฟฟ้าผลิตพลังงานไฟฟ้า มีล าดับขั้นตอนการท างานดังนี้ 1) อัดอากาศให้มีความดันสูง 8 - 10 เท่า 2) ส่งอากาศนี้เข้าห้องเผาไหม้ โดยมีเชื้อเพลิงท าการเผาไหม้ 3) อากาศในห้องเผาไหม้เกิดการขยายตัว ท าให้มีแรงดันและอุณหภูมิสูง 4) ส่งอากาศนี้ไปหมุนเครื่องกังหันก๊าซ
15 5) เพลาของเครื่องกังหันก๊าซจะต่อผ่านชุดเกียร์ เพื่อทดรอบก่อนต่อเข้ากับเพลาเครื่องกังหันไฟฟ้า ทั้งนี้เพื่อให้ความเร็วรอบของมอเตอร์หมุนในพิกัดที่ก าหนด เมื่อเครื่องก าเนิดไฟฟ้าหมุนจึงเกิดการเหนี่ยวน า ผลิตแรงดันและกระแสไฟฟ้าออกมาใช้งาน หลักการผลิตไฟฟ้าด้วยกังหันก๊าซ 1.4.4 โรงไฟฟ้าระบบความร้อนร่วม (Combined Cycle Power Plant) โรงไฟฟ้าระบบความร้อนร่วม เป็นโรงไฟฟ้าที่ประกอบด้วยโรงไฟฟ้า 2 ระบบท างานร่วมกัน คือ โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซและโรงไฟฟ้าพลังไอน้ า โดยน าความร้อนจากไอเสียที่ออกจากเครื่องกังหันก๊าซซึ่งมีอุณหภูมิ สูงถึงประมาณ 550o C มาใช้แทนเชื้อเพลิงในการต้มน้ าของโรงไฟฟ้าพลังไอน้ า เพื่อใช้ไอเสียให้เกิดประโยชน์ มีล าดับขั้นตอนการท างานดังนี้ 1) น าไอเสียจากเครื่องกังหันก๊าซหลายๆ เครื่องมาใช้ต้มน้ าในโรงไฟฟ้าพลังไอน้ า 2) ไอน้ าได้จากการต้มน้ าส่งไปผลักดันเครื่องกังหันไอน้ า ท าให้เครื่องก าเนิดไฟฟ้าหมุนผลิตไฟฟ้า ออกมาได้ เช่นเดียวกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมทั่วไป 3) ก าลังไฟฟ้าที่ผลิตได้จากโรงไฟฟ้าพลังไอน้ า จะเป็นครึ่งหนึ่งของก าลังไฟฟ้าที่ผลิตรวมของโรงไฟฟ้า กังหันก๊าซที่เดินเครื่องอยู่ หลักการผลิตไฟฟ้าระบบความร้อนร่วม การผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าระบบความร้อนร่วมนี้จะท าการผลิตร่วมกัน หากเกิดเหตุขัดข้องที่ โรงไฟฟ้าพลังไอน้ า ก็ยังสามารถเดินเครื่องกังหันก๊าซได้ตามปกติ โดยการน าไอเสียที่ผ่านกังหันก๊าซออกมาเปิด ออกสู่อากาศโดยตรง ถ้าหากเกิดเหตุขัดข้องกับเครื่องกังหันก๊าซเครื่องใดเครื่องหนึ่ง จะส่งผลต่อก าลังผลิตที่ได้ ลดลงตามส่วน แต่ถ้าเครื่องกังหันก๊าซทุกตัวหยุดเดินเครื่อง โรงไฟฟ้าพลังไอน้ าที่ใช้ร่วมกันก็จะต้องหยุด เดินเครื่องตามไปด้วย โรงไฟฟ้าระบบความร้อนร่วม 1.4.5 โรงไฟฟ้าดีเซล (Diesel Power Plant) โรงไฟฟ้าดีเซล เป็นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนอีกประเภทหนึ่ง ซึ่งใช้น้ ามันเป็นเชื้อเพลิง มีหลักการ ท างานเหมือนกับเครื่องยนต์ในรถยนต์ทั่วไป โดยอาศัยหลักการสันดาปของน้ ามันดีเซลที่ถูกฉีดเข้าไปใน กระบอกสูบของเครื่องยนต์ที่ถูกอัดอากาศจนมีอุณหภูมิสูง ซึ่งเราเรียกว่าจังหวะอัด ในขณะเดียวกัน น้ ามัน ดีเซลที่ถูกฉีดเข้าไปจะเกิดการสันดาปกับความร้อนและเกิดระเบิด ดันให้ลูกสูบเคลื่อนที่ไปหมุนเพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งต่อกับเพลาของเครื่องยนต์ ท าให้เพลาของเครื่องยนต์หมุน เครื่องก าเนิดไฟฟ้าซึ่งเชื่อมต่อกับเพลาของ เครื่องยนต์ก็จะหมุนตามโรงไฟฟ้าดีเซล 1.4.6 โรงไฟฟ้ากังหันลม (Wind Turbine Power Plant) โรงไฟฟ้ากังหันลม เป็นโรงไฟฟ้าที่ใช้พลังลมช่วยในการผลิตไฟฟ้า ถือเป็นการผลิตกระแสไฟฟ้าจาก พลังงานที่สะอาด (Green Energy) และเป็นพลังงานทดแทน (Renewable Energy) ที่มีความยั่งยืนทั้งในด้าน สิ่งแวดล้อมและการทดแทนแบบไม่สิ้นสุด การด าเนินการผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานลม สามารถท าได้โดย เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าการใช้พลังงานอื่นๆ โดยอาศัยใบพัดที่ใช้รับลมเชื่อมต่อเพลาไปยังเครื่อง ก าเนิดไฟฟ้า เมื่อลมพัดใบพัดหมุนท าให้เครื่องก าเนิดไฟฟ้าหมุนให้ก าเนิดไฟฟ้าขึ้นมา โรงไฟฟ้ากังหันลม 1.5 องค์ประกอบของระบบไฟฟ้า ระบบไฟฟ้า หมายถึง ลักษณะการส่งจ่ายก าลังไฟฟ้า จากแหล่งก าเนิดไฟฟ้าไปยังผู้ใช้ไฟฟ้า ตาม ประเภทการใช้งาน โดยส่งจากสถานีก าเนิดไฟฟ้าผ่านสายไฟฟ้าแรงสูง ไปสถานีจ่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่ และสถานี
16 จ่ายไฟฟ้าขนาดย่อย ผ่านหม้อแปลงให้บริการแปลงไฟฟ้าให้ต่ าลงตามต้องการ ส่งไปยังบ้านพักอาศัย ส านักงาน และโรงงานอุตสาหกรรม การส่งจ่ายก าลังไฟฟ้า องค์ประกอบของระบบไฟฟ้าประกอบด้วย 3 ส่วนประกอบหลักๆ ดังนี้ 1.5.1 สถานีผลิตไฟฟ้า (Electrical Generation) สถานีผลิตไฟฟ้า เป็นสถานีให้ก าเนิดก าลังไฟฟ้าขึ้นมา ประกอบด้วย 1) โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน เช่น โรงไฟฟ้าพลังไอน้ า, โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซและโรงไฟฟ้าดีเซล เป็น ต้น 2) โรงไฟฟ้าพลังน้ า เช่น เขื่อนต่างๆ และแม่น้ าล าคลอง ที่มีการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้า และโรงไฟฟ้าที่ ผลิตไฟฟ้าจากคลื่นทะเลที่มีในต่างประเทศ เป็นต้น 3) โรงไฟฟ้าพลังงานทดแทน เช่น พลังงานจากแสงอาทิตย์, พลังงานความร้อนใต้พิภพ, พลังงานลม, และพลังงานชีวมวล เป็นต้น 1.5.2 ระบบส่งจ่ายไฟฟ้าก าลัง (Transmission) ระบบส่งจ่ายไฟฟ้าก าลัง หมายถึง ระบบจ่ายไฟฟ้าจากแหล่งผลิตไฟฟ้าจนถึงสถานีไฟฟ้าของระบบ จ าหน่ายไฟฟ้า หรือจนถึงสถานีไฟฟ้าของผู้ใช้ไฟฟ้า ประกอบด้วย 1) สายส่งไฟฟ้า แบ่งเป็นตามระดับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายมา เช่น 500 kV, 230 kV,115 kV ยิ่งสายส่ง ไฟฟ้ามีระยะทางไกลมากขึ้น ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น เพื่อลดอัตราการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าในสายส่งไฟฟ้า ลง 2) หม้อแปลงไฟฟ้า ท าหน้าที่เพิ่มหรือลดระดับแรงดันไฟฟ้า เพื่อใช้เชื่อมโยงระบบไฟฟ้าเข้าด้วยกัน 1.5.3 ระบบจ าหน่ายไฟฟ้า (Distribution) ระบบจ าหน่ายไฟฟ้า หมายถึง ระบบที่น าไฟฟ้าจ่ายไปสู่ผู้ใช้ไฟฟ้า ประกอบด้วย 1) สายจ าหน่ายไฟฟ้าแบ่งเป็นตามระดับแรงดัน เช่น 33 kV, 22 kV, 11 kV 2) หม้อแปลงไฟฟ้า ท าหน้าที่เพิ่มหรือลดระดับแรงดันไฟฟ้า เพื่อให้สามารถน าไปใช้งานกับระบบ ไฟฟ้าภายในบ้าน, ส านักงาน และโรงงานอุตสาหกรรม เป็นต้น แบ่งระบบไฟฟ้าเป็น 2 ประเภท คือ ก. ระบบไฟฟ้า 1 เฟส คือระบบไฟฟ้าที่มีสายไฟฟ้าจ่ายใช้งานจ านวน2 เส้น จ่ายแรงดันไฟฟ้าออกมา ใช้งาน 220 โวลต์ ข. ระบบไฟฟ้า 3 เฟส คือระบบไฟฟ้าที่มีสายไฟฟ้าจ่ายใช้งานจ านวน4 เส้น จ่ายแรงดันไฟฟ้าออกมา ใช้งาน 380 โวลต์ ยังสามารถต่อใช้งานเป็นระบบไฟฟ้า 1 เฟสจ่ายแรงดันไฟฟ้าออกมาใช้งาน 220 โวลต์ได้ด้วย 1.6 บทสรุป แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าที่เกิดขึ้นในขดลวด จะเป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก ที่ผ่านขดลวดนั้นเมื่อเทียบกับเวลา แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน า คือ แรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากการชักน าสนามแม่เหล็ก ผ่านลวดตัวน า หาค่าได้โดยสมการ e = Blv ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เป็นไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นมาได้จากเครื่องก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับหรือเจนเนอเร เตอร์ ใช้หลักการท างานเช่นเดียวกับแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน า การเคลื่อนที่ของขดลวดตัวน าตัดผ่านเส้นแรง แม่เหล็ก 1 รอบ จะท าให้เกิดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับคลื่นไซน์ 1 ลูกคลื่น
17 ไฟฟ้าในประเทศไทยเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ ใช้ความถี่ 50 Hz มีทั้งระบบไฟฟ้า 1 เฟสจ่ายแรงดัน ออกมา 220 V ซึ่งจ่ายไปใช้งานตามบ้านเรือนอยู่อาศัย และระบบไฟฟ้า 3 เฟส จ่ายแรงดันออกมา 380 V น าไปใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรม และมีแรงดันไฟสลับขนาด 11, 22,33, 69, 115, 230 และ 500 kV ใช้ ส าหรับการส่งจ่ายไฟฟ้าไปตามสถานที่ต่างๆ ภายในประเทศไทย การผลิตไฟฟ้าของประเทศไทยที่ใช้อยู่ใน ปัจจุบัน แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ ประเภทไม่ใช้เชื้อเพลิง โดยใช้พลังงานขับเคลื่อนจากธรรมชาติ ได้แก่ พลังน้ า พลังลม พลังแสงอาทิตย์ พลังความร้อนใต้พิภพ และประเภทใช้เชื้อเพลิงชนิดต่างๆ เช่น ถ่านลิกไนต์ น้ ามันเตา ก๊าซธรรมชาติ น้ ามันดีเซล ระบบไฟฟ้า เป็นลักษณะการส่งจ่ายก าลังไฟฟ้า จากแหล่งก าเนิดไฟฟ้าไปยังผู้ใช้ไฟฟ้าตามประเภท การใช้งาน โดยส่งจากสถานีก าเนิดไฟฟ้าผ่านสายไฟฟ้าแรงสูง ไปสถานีจ่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่ และสถานีจ่าย ไฟฟ้าขนาดย่อย ผ่านหม้อแปลงให้บริการแปลงไฟฟ้าให้ต่ าลงตามต้องการ ส่งไปยังบ้านพักอาศัย ส านักงาน และโรงงานอุตสาหกรรม
18
19
20
21
22
23 18. แบบประเมินผล แบบประเมินผลการน าเสนอผลงาน ชื่อกลุ่ม……………………………………………ชั้น………………………ห้อง............................ รายชื่อสมาชิก 1……………………………………เลขที่……. 2……………………………………เลขที่……. 3……………………………………เลขที่……. 4……………………………………เลขที่……. ที่ รายการประเมิน คะแนน ข้อคิดเห็น 3 2 1 1 เนื้อหาสาระครอบคลุมชัดเจน (ความรู้เกี่ยวกับเนื้อหา ความถูกต้อง ปฏิภาณในการตอบ และการแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้า) 2 รูปแบบการน าเสนอ 3 การมีส่วนร่วมของสมาชิกในกลุ่ม 4 บุคลิกลักษณะ กิริยา ท่าทางในการพูด น้ าเสียง ซึ่งท าให้ผู้ฟังมีความ สนใจ รวม ผู้ประเมิน………………………………………………… เกณฑ์การให้คะแนน 1. เนื้อหาสาระครอบคลุมชัดเจนถูกต้อง 3 คะแนน = มีสาระส าคัญครบถ้วนถูกต้อง ตรงตามจุดประสงค์ 2 คะแนน = สาระส าคัญไม่ครบถ้วน แต่ตรงตามจุดประสงค์ 1 คะแนน = สาระส าคัญไม่ถูกต้อง ไม่ตรงตามจุดประสงค์ 2. รูปแบบการน าเสนอ 3 คะแนน = มีรูปแบบการน าเสนอที่เหมาะสม มีการใช้เทคนิคที่แปลกใหม่ ใช้สื่อและเทคโนโลยี ประกอบการ น าเสนอที่น่าสนใจ น าวัสดุในท้องถิ่นมาประยุกต์ใช้อย่างคุ้มค่าและ ประหยัด 2 คะแนน = มีเทคนิคการน าเสนอที่แปลกใหม่ ใช้สื่อและเทคโนโลยีประกอบการน าเสนอที่น่าสนใจ แต่ขาดการประยุกต์ใช้ วัสดุในท้องถิ่น 1 คะแนน = เทคนิคการน าเสนอไม่เหมาะสม และไม่น่าสนใจ 3. การมีส่วนร่วมของสมาชิกในกลุ่ม 3 คะแนน = สมาชิกทุกคนมีบทบาทและมีส่วนร่วมกิจกรรมกลุ่ม 2 คะแนน = สมาชิกส่วนใหญ่มีบทบาทและมีส่วนร่วมกิจกรรมกลุ่ม 1 คะแนน = สมาชิกส่วนน้อยมีบทบาทและมีส่วนร่วมกิจกรรมกลุ่ม 4. ความสนใจของผู้ฟัง 3 คะแนน = ผู้ฟังมากกว่าร้อยละ 90 สนใจ และให้ความร่วมมือ 2 คะแนน = ผู้ฟังร้อยละ 70-90 สนใจ และให้ความร่วมมือ 1 คะแนน = ผู้ฟังน้อยกว่าร้อยละ 70 สนใจ และให้ความร่วมมือ
24 แบบประเมินกระบวนการท างานกลุ่ม ชื่อกลุ่ม……………………………………………ชั้น………………………ห้อง............................ รายชื่อสมาชิก 1……………………………………เลขที่……. 2……………………………………เลขที่……. 3……………………………………เลขที่……. 4……………………………………เลขที่……. ที่ รายการประเมิน คะแนน ข้อคิดเห็น 3 2 1 1 การก าหนดเป้าหมายร่วมกัน 2 การแบ่งหน้าที่รับผิดชอบและการเตรียมความ พร้อม 3 การปฏิบัติหน้าที่ที่ได้รับมอบหมาย 4 การประเมินผลและปรับปรุงงาน รวม ผู้ประเมิน………………………………………………… วันที่…………เดือน……………………..พ.ศ…………... เกณฑ์การให้คะแนน 1. การก าหนดเป้าหมายร่วมกัน 3 คะแนน = สมาชิกทุกคนมีส่วนร่วมในการก าหนดเป้าหมายการท างานอย่างชัดเจน 2 คะแนน = สมาชิกส่วนใหญ่มีส่วนร่วมในการก าหนดเป้าหมายในการท างาน 1 คะแนน = สมาชิกส่วนน้อยมีส่วนร่วมในการก าหนดเป้าหมายในการท างาน 2. การหน้าที่รับผิดชอบและการเตรียมความพร้อม 3 คะแนน = กระจายงานได้ทั่วถึง และตรงตามความสามารถของสมาชิกทุกคน มีการจัดเตรียม สถานที่ สื่อ/อุปกรณ์ไว้อย่างพร้อมเพรียง 2 คะแนน = กระจายงานได้ทั่วถึง แต่ไม่ตรงตามความสามารถ และมีสื่อ/อุปกรณ์ไว้อย่างพร้อมเพรียง แต่ขาดการจัดเตรียมสถานที่ 1 คะแนน = กระจายงานไม่ทั่วถึงและมีสื่อ / อุปกรณ์ไม่เพียงพอ 3. การปฏิบัติหน้าที่ที่ได้รับมอบหมาย 3 คะแนน = ท างานได้ส าเร็จตามเป้าหมาย และตามเวลาที่ก าหนด 2 คะแนน = ท างานได้ส าเร็จตามเป้าหมาย แต่ช้ากว่าเวลาที่ก าหนด 1 คะแนน = ท างานไม่ส าเร็จตามเป้าหมาย 4. การประเมินผลและปรับปรุงงาน 3 คะแนน = สมาชิกทุกคนร่วมปรึกษาหารือ ติดตาม ตรวจสอบ และปรับปรุงงานเป็นระยะ 2 คะแนน = สมาชิกบางส่วนมีส่วนร่วมปรึกษาหารือ แต่ไม่ปรับปรุงงาน 1 คะแนน = สมาชิกบางส่วนมีส่วนร่วมไม่มีส่วนร่วมปรึกษาหารือ และปรับปรุงงาน
25 19. แบบฝึกหัด แบบฝึกหัดท้ายหน่วยที่ 1 แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ค าสั่ง อธิบายให้ได้ใจความสมบูรณ์และแสดงวิธีท าให้ถูกต้องสมบูรณ์ 1. จากรูปอธิบายผลที่เกิดจากการท างาน เมื่อเคลื่อนที่แท่งแม่เหล็กเข้าออกขดลวดตัวน า 2. ขดลวดตัวน ายาว 16 m เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 20 m/s ตัดผ่านสนามแม่เหล็กที่มีความหนาแน่น0.41 Wb/m2 จงหาค่าแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าที่เกิดขึ้นในขดลวดตัวน า 3. องค์ประกอบของระบบไฟฟ้ามีอะไรบ้าง อธิบาย
26 20. บันทึกผลหลังการจัดการเรียนรู้แบบมุ่งเน้นสมรรถนะอาชีพและบูรณาการตามหลัก ปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง 20.1 สรุปผลการจัดการเรียนรู้ รายการ ระดับการปฏิบัติ 5 4 3 2 1 ด้านการเตรียมการสอน 1.จัดหน่วยการเรียนรู้ได้สอดคล้องกับวัตถุประสงค์การเรียนรู้ 2. ก าหนดเกณฑ์การประเมินครอบคลุมทั้งด้านความรู้ ด้านทักษะ และด้านจิตพิสัย 3. เตรียมวัสดุ-อุปกรณ์ สื่อ นวัตกรรม กิจกรรมตามแผนการจัดการเรียนรู้ก่อนเข้า สอน ด้านการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 4. มีวิธีการน าเข้าสู่บทเรียนที่น่าสนใจ 5. มีกิจกรรมที่หลากหลาย เพื่อช่วยให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ ความเข้าใจ 6. จัดกิจกรรมที่ส่งเสริมให้ผู้เรียนค้นคว้าเพื่อหาค าตอบด้วยตนเอง 7. นักเรียนมีส่วนร่วมในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 8. จัดกิจกรรมที่เน้นกระบวนการคิด ( คิดวิเคราะห์คิดสังเคราะห์ คิดสร้างสรรค์ ) 9. กระตุ้นให้ผู้เรียนแสดงความคิดเห็นอย่างเสรี 10. จัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่เชื่อมโยงกับชีวิตจริงโดยน าภูมิปัญญา/บูรณาการเข้ามา มีส่วนร่วม 11. จัดกิจกรรมโดยสอดแทรกคุณธรรม จริยธรรม 12. มีการเสริมแรงเมื่อนักเรียนปฏิบัติ หรือตอบถูกต้อง 13. มอบหมายงานให้เหมาะสมตามศักยภาพของผู้เรียน 14. เอาใจใส่ดูแลผู้เรียน อย่างทั่วถึง 15. ใช้เวลาสอนเหมาะสมกับเวลาที่ก าหนด ด้านสื่อ นวัตกรรม แหล่งการเรียนรู้ 16. ใช้สื่อที่เหมาะสมกับกิจกรรมและศักยภาพของผู้เรียน 17. ใช้สื่อ แหล่งการเรียนรู้อย่างหลากหลาย เช่น บุคคล สถานที่ ของจริง เอกสาร สื่ออิเล็กทรอนิกส์ และอินเทอร์เน็ต เป็นต้น 13. มอบหมายงานให้เหมาะสมตามศักยภาพของผู้เรียน 14. เอาใจใส่ดูแลผู้เรียน อย่างทั่วถึง 15. ใช้เวลาสอนเหมาะสมกับเวลาที่ก าหนด ด้านการวัดและประเมินผล 18. ผู้เรียนมีส่วนร่วมในการก าหนดเกณฑ์การวัดและประเมินผล 19. ประเมินผลอย่างหลากหลายและครบทั้งด้านความรู้ ทักษะ และจิตพิสัย 20. ครู ผู้เรียน ผู้ปกครอง หรือ ผู้ที่เกี่ยวข้องมีส่วนร่วม ในการประเมิน หมายเหตุ ระดับการปฏิบัติ 5 = ปฏิบัติดีเยี่ยม 4 = ปฏิบัติดี 3 = ปฏิบัติพอใช้2 = ควรปรับปรุง 1 = ไม่มีการปฏิบัติ รวม เฉลี่ย
27 20.2 ปัญหาที่พบ และแนวทางแก้ปัญหา ปัญหาที่พบ แนวทางแก้ปัญหา ด้านการเตรียมการสอน .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. ด้านการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. ด้านสื่อ นวัตกรรม แหล่งการเรียนรู้ .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. ด้านการวัดประเมินผล .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. ด้านอื่น ๆ (โปรดระบุเป็นข้อ ๆ) .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. .................................................................................. ลงชื่อ ........................................................................ ครูผู้สอน (นายวิชิต โม้เปาะ) ต าแหน่ง ครูพิเศษสอน ............../.................................../....................
28 21. บันทึกการนิเทศและติดตาม วัน-เดือน-ปี เวลา รายการนิเทศและติดตาม ชื่อ-สกุล ผู้นิเทศ ต าแหน่ง
30 แผนการจัดการเรียนรู้ แบบมุ่งเน้นสมรรถนะอาชีพ และบูรณาการตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง รหัสวิชา 20105-2003 วิชา วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ หน่วยที่ 2 ชื่อหน่วย รูปคลื่นไซน์ ชื่อเรื่อง รูปคลื่นไซน์ จ านวน 4 ชั่วโมง 1. สาระส าคัญ แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าที่เกิดขึ้นในขดลวดตัวน า เกิดจากการวางขดลวดตัวน าให้เคลื่อนตัดผ่าน สนามแม่เหล็ก ค่าแรงดันไฟสลับและกระแสไฟสลับที่ได้ออกมาจากเครื่องก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ มีค่าเท่ากับ ค่าของฟังก์ชันไซน์ที่มุมของขดลวดตัวน าหมุนตัดกับสนามแม่เหล็ก ค่าแรงดันไฟสลับและกระแสไฟสลับจะ เกิดขึ้นมากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับต าแหน่งของขดลวดตัวน าหมุนตัดกับเส้นแรงแม่เหล็กในสนามแม่เหล็ก 2. สมรรถนะอาชีพประจ าหน่วย ด้านความรู้ 1. อธิบายค่าแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าของคลื่นไซน์ได้ ด้านทักษะและการประยุกต์ใช้ 1. หาค่าต่าง ๆ ของคลื่นไซน์ได้ 2. ทดลองหาค่าเฉลี่ยคลื่นไซน์ได้ 3. ฝึกหาค่าอาร์เอ็มเอสคลื่นไซน์ได้ 4. ชี้แจงลักษณะของฟอร์มแฟกเตอร์ได้ ด้านคุณธรรม/ จริยธรรม/ และคุณลักษณะที่พึงประสงค์และบูรณาการตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจ พอเพียง 1. สรุป รูปคลื่นไซน์ ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม 3. จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1 จุดประสงค์ทั่วไป 1. เพื่อให้มีความรู้เกี่ยวกับการอธิบายค่าแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า 2. เพื่อให้มีทักษะในการหาค่าต่าง ๆ ของคลื่นไซน์ 3. เพื่อให้มีเจตคติที่ดีในการชี้แจงลักษณะของฟอร์มแฟกเตอร์ได้ 4. เพื่อสรุป รูปคลื่นไซน์ ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม
31 3.2 จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1. อธิบายค่าแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าของคลื่นไซน์ 2. หาค่าต่าง ๆ ของคลื่นไซน์ได้ 3. ทดลองหาค่าเฉลี่ยคลื่นไซน์ได้ 4. ฝึกหาค่าอาร์เอ็มเอสคลื่นไซน์ ได้ 5. ชี้แจงลักษณะของฟอร์มแฟกเตอร์ได้ 6. สรุป รูปคลื่นไซน์ ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม 4. เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้ 4.1 ด้านความรู้ 1. ค่าแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าของคลื่นไซน์ 2. ค่าต่าง ๆ ของคลื่นไซน์ 3. ค่าเฉลี่ยคลื่นไซน์ 4. ค่าอาร์เอ็มเอสคลื่นไซน์ 5. ฟอร์มแฟกเตอร์ 6. บทสรุป 4.2 ด้านทักษะหรือปฏิบัติ 1. การทดลองที่ 2 รูปคลื่นไซน์ 2. แบบทดสอบบทที่ 2 4.3 ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง 1. ใช้เครื่องมือในการทดสอบได้อย่างถูกต้องเหมาะสม
32 5. กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอนหรือกิจกรรมครู ขั้นตอนการเรียนหรือกิจกรรมของผู้เรียน ขั้นเตรียม(จ านวน 15 นาที) 1. ผู้สอนจัดเตรียมเอกสาร พร้อมกับแนะน ารายวิชา วิธีการให้คะแนนและวิธีการเรียนเรื่อง รูปคลื่นไซน์ 2. ผู้สอนแจ้งจุดประสงค์การเรียนของบทที่ 2 และ ขอให้ผู้เรียนร่วมกันท ากิจกรรมการเรียนการสอน ขั้นเตรียม(จ านวน 15 นาที) 1. ผู้เรียนเตรียมอุปกรณ์และ ฟังครูผู้สอนแนะน า รายวิชา วิธีการให้คะแนนและวิธีการเรียนเรื่อง รูปคลื่นไซน์ 2. ผู้เรียนท าความเข้าใจเกี่ยวกับจุดประสงค์การ เรียนบทที่ 2 และการให้ความร่วมมือในการท า กิจกรรม ขั้นการสอน(จ านวน 180 นาที) 1. ผู้สอนให้ผู้เรียนเปิด PowerPoint บทที่ 2 เรื่อง รูปคลื่นไซน์และให้ผู้เรียนศึกษาเอกสาร ประกอบการสอน วิชา วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ โดย ให้ผู้เรียนเรียนรู้ด้วยตนเอง และสามารถสอบถาม ข้อสงสัยระหว่างเรียนจากผู้สอน 2. ผู้สอนให้ผู้เรียนอธิบายแหล่งก าเนิดไฟฟ้า กระแสสลับ ได้ศึกษาจาก PowerPoint 3. ผู้สอนให้ผู้เรียนท าแบบฝึกหัดบทที่ 2 4. ผู้สอนให้ผู้เรียนสืบค้นข้อมูลจากอินเทอร์เน็ต ขั้นการสอน(จ านวน 180 นาที) 1. ผู้เรียนเปิด PowerPoint บทที่ 2 เรื่อง รูปคลื่น ไซน์และผู้เรียนศึกษาเอกสารประกอบการสอน วิชา วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ผู้เรียนเรียนรู้ด้วยตนเอง และสามารถตอบข้อสงสัยระหว่างเรียนได้ 2. ผู้เรียนอธิบายแหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ได้ ศึกษาจาก PowerPoint 3. ผู้เรียนท าแบบฝึกหัดบทที่ 2 4. ผู้เรียนสืบค้นข้อมูลจากอินเทอร์เน็ต ขั้นสรุป(จ านวน 45 นาที) 1. ผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันสรุปเนื้อหาที่ได้เรียนให้มี ความเข้าใจในทิศทางเดียวกัน 2. ผู้สอนให้ผู้เรียนศึกษาเพิ่มเติมนอกห้องเรียน ด้วย PowerPoint ที่จัดท าขึ้น ขั้นสรุป(จ านวน 45 นาที) 1. ผู้เรียนร่วมกันสรุปเนื้อหาที่ได้เรียนให้มีความ เข้าใจในทิศทางเดียวกัน 2 . ผู้เ รียนศึกษ าเพิ่มเติมนอกห้องเรียน ด้วย PowerPoint ที่จัดท าขึ้น
33 6. สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 6.1 สื่อสิ่งพิมพ์ 1. เอกสารประกอบการสอนวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ 2. แบบฝึกหัดที่ 2 6.2 สื่อโสตทัศน์ 1. เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ 2. PowerPoint เรื่อง รูปคลื่นไซน์ 6.3 สื่อของจริง 1. รูปคลื่นไซน์ 7. แหล่งการเรียนการสอน/การเรียนรู้ 7.1 ภายในสถานศึกษา 1. ห้องสมุดวิทยาลัยการอาชีพสว่างแดนดิน 2. ห้องอินเตอร์เน็ตวิทยาลัยการอาชีพสว่างแดนดิน 7.2 ภายนอกสถานศึกษา 1. ห้องสมุดเฉลิมพระเกียรติอ าเภอสว่างแดนดิน 2. ห้องสมุดประชาชนเฉลิมราชกุมารีอ าเภอสว่างแดนดิน 8. งานที่มอบหมาย 8.1 ก่อนเรียน 1. ผู้เรียนท าแบบทดสอบก่อนเรียน 8.2 ขณะเรียน 1. ศึกษาเนื้อหา ในบทที่ 2 เรื่อง รูปคลื่นไซน์ 2. รายงานผลหน้าชั้นเรียน 3. ปฏิบัติใบปฏิบัติงานที่ 2 เรื่อง รูปคลื่นไซน์ 4. สรุปผลการทดลอง 8.3 หลังเรียน 1. ท าแบบฝึกหัดบทที่ 2 9. ผลงาน/ชิ้นงาน ที่เกิดจากการเรียนรู้ของผู้เรียน 1. แบบฝึกหัดบทที่ 2 ใบปฏิบัติงานที่ 2 2. ตรวจผลงาน
34 10. เอกสารอ้างอิง 1. พันธ์ศักดิ์ พุฒิมานิตพงศ์. วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ. : ศูนย์ส่งเสริมอาชีวะ (ศสอ) 11. การบูรณาการ/ความสัมพันธ์กับรายวิชาอื่น 1. บูรณาการกับวิชาวงจรไฟฟ้ากระแสตรง 2. บูรณาการกับวิชาไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ 3. บูรณาการกับวิชาไฟฟ้าเบื้องต้น 12. หลักการประเมินผลการเรียน 12.1 ก่อนเรียน 1. ความรู้เบื้องต้นก่อนการเรียนการสอน 12.2 ขณะเรียน 1. สังเกตการท างาน 12.3 หลังเรียน 1. ตรวจแบบฝึกหัดหน่วยที่ 2 2. ตรวจใบงานที่ 2 13. รายละเอียดการประเมินผลการเรียน จุดประสงค์ข้อที่ 1 อธิบายค่าแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าของคลื่นไซน์ได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องการประเมิน : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การประเมิน : สามารถอธิบายค่าแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าของคลื่นไซน์ได้ 4. เกณฑ์การผ่าน : อธิบายค่าแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าของคลื่นไซน์ได้จะได้ 1 คะแนน จุดประสงค์ข้อที่ 2 หาค่าต่าง ๆ ของคลื่นไซน์ได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องการประเมิน : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การประเมิน : สามารถหาค่าต่าง ๆ ของคลื่นไซน์ได้ 4. เกณฑ์การผ่าน : หาค่าต่าง ๆ ของคลื่นไซน์ได้จะได้ 2 คะแนน จุดประสงค์ข้อที่ 3 ทดลองหาค่าเฉลี่ยคลื่นไซน์ได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องการประเมิน : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การประเมิน : สามารถทดลองหาค่าเฉลี่ยคลื่นไซน์ได้ 4. เกณฑ์การผ่าน : ทดลองหาค่าเฉลี่ยคลื่นไซน์ได้จะได้ 1 คะแนน
35 จุดประสงค์ข้อที่ 4 ฝึกหาค่าอาร์เอ็มเอสคลื่นไซน์ได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องการประเมิน : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การประเมิน : สามารถฝึกหาค่าอาร์เอ็มเอสคลื่นไซน์ได้ 4. เกณฑ์การผ่าน : ฝึกหาค่าอาร์เอ็มเอสคลื่นไซน์ได้จะได้ 2 คะแนน จุดประสงค์ข้อที่ 5 ชี้แจงลักษณะของฟอร์มแฟกเตอร์ได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องการประเมิน : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การประเมิน : สามารถชี้แจงลักษณะของฟอร์มแฟกเตอร์ได้ 4. เกณฑ์การผ่าน : ชี้แจงลักษณะของฟอร์มแฟกเตอร์ได้จะได้ 2 คะแนน จุดประสงค์ข้อที่ 6 สรุป รูปคลื่นไซน์ ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องการประเมิน : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การประเมิน : สามารถสรุป รูปคลื่นไซน์ ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม 4. เกณฑ์การผ่าน : สรุป รูปคลื่นไซน์ ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม จะได้ 2 คะแนน 14. แบบทดสอบก่อนเรียน หน่วยการสอนที่ 2 ชื่อหน่วยการสอน รูปคลื่นไซน์ วัตถุประสงค์ เพื่อ ประเมินความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับรูปคลื่นไซน์ ข้อค าถาม ตอนที่ 1 เขียนเครื่องหมายกากบาท (X) ลงในข้อที่ถูกต้องที่สุด 1. ทิศทางการเคลื่อนที่ของขดลวดตัวน ากับเส้นแรงแม่เหล็กท ามุมเท่าไร จะได้แรงดันไฟสลับเกิดขึ้นสูงสุด ก. 0o ข. 90o ค. 180o ง. 360o 2. สมการ e = Emsinq เป็นสมการแสดงถึงค่าอะไร ก. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ชั่วขณะ ข. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ที่ 1 รอบ ค. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ที่ค่าต่ าสุด ง. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ที่ค่าสูงสุด 3. สัญญาณไฟสลับมีค่า e = 110 sin 240o แรงดันไฟสลับสูงสุดมีค่าเท่าไร ก. 220 V ข. 190.52 V ค. 110 V ง. 95.26 V
36 4. จากสัญญาณไฟสลับในข้อ 3 แรงดันไฟสลับที่มุม 240o มีค่าเท่าไร ก. -220 V ข. -190.52 V ค. -110 V ง. -95.26 V 5. กระแสไฟสลับมีค่า i = 220 sin(942.48t) ความถี่ไฟสลับมีค่าเท่าไร ก. 50 Hz ข. 100 Hz ค. 150 Hz ง. 200 Hz 6. ค่ากระแสไฟสลับในข้อ 5 ที่เวลา 3 ms มีมุมกระแสไฟสลับเท่าไร ก. 110o ข. 162o ค. 245.45o ง. 314.16o 7. จากข้อ 5 และข้อ 6 กระแสไฟสลับที่เกิดขึ้นมีค่าเท่าไร ก. 67.98 A ข. 206.73 A ค. -157.83 A ง. -200.11 A 8. จากรูปคลื่นไซน์ที่ก าหนดให้ คาบเวลา (T) มีค่าเท่าไร ก. 2 ms ข. 4 ms ค. 6 ms ง. 8 ms 9. จากข้อ 8 ความถี่ของรูปคลื่นไซน์มีค่าเท่าไร ก. 125 Hz ข. 166.67 Hz ค. 250 Hz ง. 500 Hz
37 10. จากข้อ 8 ความเร็วเชิงมุม (w) ที่เวลา 8 ms มีค่าเท่าไร ก. 314.16 rad/s ข. 628.32 rad/s ค. 785.4 rad/s ง. 942.48 rad/s ตอนที่2 อธิบายให้ได้ใจความสมบูรณ์และแสดงวิธีท าให้สมบูรณ์ถูกต้อง 1. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ มีค่าแรงดันสูงสุด 180 V มีความถี่ 120 Hz เกิดแรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ชั่วขณะมี ความเร็วเชิงมุม 754 rad/s ที่เวลา 4 ms ต้องการหาค่ามุม (q) วัดเป็นเรเดียน(rad) และองศา (o) 2. กระแสไฟสลับคลื่นไซน์ชั่วขณะมีค่า i = 24 sin(1570.8t) A จงหาค่า (ก) กระแสไฟสลับคลื่นไซน์ค่าสูงสุด (ข) กระแสไฟสลับคลื่นไซน์ชั่วขณะที่เวลา 50 ms (ค) ความถี่ไฟสลับที่ใช้ 3. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ มีค่าแรงดันสูงสุด 537 V ต้องการวัดแรงดันไฟสลับที่เกิดขึ้นในขดลวดตัวน า เคลื่อนที่ตัดผ่านเส้นแรงแม่เหล็กที่มุม 25o , 150o , 200o , 280o และ 325o จงหาค่าแรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ ชั่วขณะเหล่านี้ 4. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์แสดงดังรูป วัดแรงดันสูงสุดได้ 250 V จงหาค่า (ก) ค่าแรงดัน RMS(ข) ค่าแรงดัน เฉลี่ย (ค) ค่าแรงดันไฟสลับชั่วขณะที่ขดลวดตัวน าตัดผ่านเส้นแรงแม่เหล็กท ามุม 110o และ 320o เฉลยแบบทดสอบก่อนเรียน ข้อ1 ข้อ2 ข้อ 3 ข้อ 4 ข้อ 5 ข้อ 6 ข้อ 7 ข้อ 8 ข้อ 9 ข้อ 10 ข. ก. ค. ‘. ค. ข. ก. ง. ก. ค.
38 15. แบบทดสอบหลังเรียน หน่วยการสอนที่ 2 ชื่อหน่วยการสอน รูปคลื่นไซน์ วัตถุประสงค์ เพื่อ ประเมินความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับรูปคลื่นไซน์ ข้อค าถาม ตอนที่ 1 เขียนเครื่องหมายกากบาท (X) ลงในข้อที่ถูกต้องที่สุด 1. ทิศทางการเคลื่อนที่ของขดลวดตัวน ากับเส้นแรงแม่เหล็กท ามุมเท่าไร จะได้แรงดันไฟสลับเกิดขึ้นสูงสุด ก. 0o ข. 90o ค. 180o ง. 360o 2. สมการ e = Emsinq เป็นสมการแสดงถึงค่าอะไร ก. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ชั่วขณะ ข. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ที่ 1 รอบ ค. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ที่ค่าต่ าสุด ง. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ที่ค่าสูงสุด 3. สัญญาณไฟสลับมีค่า e = 110 sin 240o แรงดันไฟสลับสูงสุดมีค่าเท่าไร ก. 220 V ข. 190.52 V ค. 110 V ง. 95.26 V 4. จากสัญญาณไฟสลับในข้อ 3 แรงดันไฟสลับที่มุม 240o มีค่าเท่าไร ก. -220 V ข. -190.52 V ค. -110 V ง. -95.26 V 5. กระแสไฟสลับมีค่า i = 220 sin(942.48t) ความถี่ไฟสลับมีค่าเท่าไร ก. 50 Hz ข. 100 Hz ค. 150 Hz ง. 200 Hz 6. ค่ากระแสไฟสลับในข้อ 5 ที่เวลา 3 ms มีมุมกระแสไฟสลับเท่าไร ก. 110o ข. 162o ค. 245.45o
39 ง. 314.16o 7. จากข้อ 5 และข้อ 6 กระแสไฟสลับที่เกิดขึ้นมีค่าเท่าไร ก. 67.98 A ข. 206.73 A ค. -157.83 A ง. -200.11 A 8. จากรูปคลื่นไซน์ที่ก าหนดให้ คาบเวลา (T) มีค่าเท่าไร ก. 2 ms ข. 4 ms ค. 6 ms ง. 8 ms 9. จากข้อ 8 ความถี่ของรูปคลื่นไซน์มีค่าเท่าไร ก. 125 Hz ข. 166.67 Hz ค. 250 Hz ง. 500 Hz 10. จากข้อ 8 ความเร็วเชิงมุม (w) ที่เวลา 8 ms มีค่าเท่าไร ก. 314.16 rad/s ข. 628.32 rad/s ค. 785.4 rad/s ง. 942.48 rad/s ตอนที่2 อธิบายให้ได้ใจความสมบูรณ์และแสดงวิธีท าให้สมบูรณ์ถูกต้อง 1. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ มีค่าแรงดันสูงสุด 180 V มีความถี่ 120 Hz เกิดแรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ชั่วขณะมี ความเร็วเชิงมุม 754 rad/s ที่เวลา 4 ms ต้องการหาค่ามุม (q) วัดเป็นเรเดียน(rad) และองศา (o) 2. กระแสไฟสลับคลื่นไซน์ชั่วขณะมีค่า i = 24 sin(1570.8t) A จงหาค่า (ก) กระแสไฟสลับคลื่นไซน์ค่าสูงสุด (ข) กระแสไฟสลับคลื่นไซน์ชั่วขณะที่เวลา 50 ms (ค) ความถี่ไฟสลับที่ใช้ 3. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ มีค่าแรงดันสูงสุด 537 V ต้องการวัดแรงดันไฟสลับที่เกิดขึ้นในขดลวดตัวน า เคลื่อนที่ตัดผ่านเส้นแรงแม่เหล็กที่มุม 25o , 150o , 200o , 280o และ 325o จงหาค่าแรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ ชั่วขณะเหล่านี้
40 4. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์แสดงดังรูป วัดแรงดันสูงสุดได้ 250 V จงหาค่า (ก) ค่าแรงดัน RMS(ข) ค่าแรงดัน เฉลี่ย (ค) ค่าแรงดันไฟสลับชั่วขณะที่ขดลวดตัวน าตัดผ่านเส้นแรงแม่เหล็กท ามุม 110o และ 320o เฉลยแบบทดสอบหลังเรียน ข้อ1 ข้อ2 ข้อ 3 ข้อ 4 ข้อ 5 ข้อ 6 ข้อ 7 ข้อ 8 ข้อ 9 ข้อ 10 ข. ก. ค. ‘. ค. ข. ก. ง. ก. ค.
41 16. ใบความรู้ที่ 2 หน่วยการสอนที่ 2 ชื่อหน่วยการสอน รูปคลื่นไซน์ หัวข้อเรื่อง รูปคลื่นไซน์ 2.1 ค่าแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าของคลื่นไซน์ แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวน าที่เกิดขึ้นในขดลวดตัวน า เกิดจากการวางขดลวดตัวน าให้เคลื่อนตัดผ่าน สนามแม่เหล็ก ค่าแรงดันไฟสลับและกระแสไฟสลับที่ได้ออกมาจากเครื่องก าเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ มีค่าเท่ากับ ค่าของฟังก์ชันไซน์ที่มุมของขดลวดตัวน าหมุนตัดกับสนามแม่เหล็ก ค่าแรงดันไฟสลับและกระแสไฟสลับจะ เกิดขึ้นมากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับต าแหน่งของขดลวดตัวน าหมุนตัดกับเส้นแรงแม่เหล็กในสนามแม่เหล็ก ถ้าทิศ ทางการเคลื่อนที่ของขดลวดตัวน าตั้งฉากกับเส้นแรงแม่เหล็ก (มุม 90 องศา) แรงดันไฟสลับที่เกิดขึ้นมีค่าสูงสุด แรงดันไฟสลับจะค่อยๆลดลงเมื่อทิศทางการเคลื่อนที่ของขดลวดตัวน าตัดกับเส้นแรงแม่เหล็กมีมุมน้อยกว่า มุม 90 องศาลงมา และแรงดันไฟสลับจะมีค่าเป็น 0 เมื่อทิศทางการเคลื่อนที่ของขดลวดตัวน าขนานกับเส้นแรง แม่เหล็ก (มุม 0 องศา) การเคลื่อนที่ของขดลวดตัวน าตัดผ่านเส้นแรงแม่เหล็ก การหมุนของขดลวดตัวน า ขดลวดตัวน าจะค่อยๆ หมุนเคลื่อนที่ตัดผ่านเส้นแรงแม่เหล็กมีมุม เปลี่ยนแปลงไปเป็นองศา (Degree) มุมแต่ละองศาที่เปลี่ยนแปลงไปของขดลวดตัวน าขณะตัดผ่านเส้นแรง แม่เหล็ก ท าให้เกิดแรงดันไฟสลับมีขนาดเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย ขดลวดตัวน า ที่หมุนจัดเป็นการเคลื่อนที่ แบบเชิงมุม เกิดระยะทางเชิงมุมระหว่างตัวน ากับเส้นแรงแม่เหล็ก 2.2 ค่าต่าง ๆ ของคลื่นไซน์ คลื่นไซน์เป็นสัญญาณคลื่นไฟสลับแบบสมมาตร มีขนาดคลื่นซีกบวกและซีกลบเหมือนกันและเท่ากัน การวิเคราะห์ค่าสัญญาณต่าง ๆ ท าได้เหมือนกันทั้ง 2 ซีก หาค่าสัญญาณซีกใดซีกหนึ่งได้ ก็สามารถทราบค่า สัญญาณซีกที่เหลือได้ในลักษณะเดียวกัน ส่วนประกอบของคลื่นไซน์ 2.2.1 ค่ายอด (Peak Value) ของคลื่นไซน์ ค่ายอดของคลื่นไซน์ คือค่าสูงสุดของแรงดันไฟสลับ (Ep) หรือค่าสูงสุดของกระแสไฟสลับ (Ip) เมื่อวัด จากระดับอ้างอิง (0) ถึงระดับยอดสูงสุดทางด้านบวกหรือด้านลบ ด้านใดด้านหนึ่ง การพิจารณาค่ายอดของ คลื่นไซน์ หาค่าได้จากสมการแรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ชั่วขณะe = Emsinq หรือสมการกระแสไฟสลับคลื่นไซน์ ชั่วขณะ i = Imsinq โดยพิจารณาที่ต าแหน่ง ขดลวดตัวน าท ามุมกับเส้นแรงแม่เหล็กที่มุม 90o หรือ 270o 2.2.2 ค่ายอดถึงยอด (Peak to Peak Value) ของคลื่นไซน์ ค่ายอดถึงยอดของคลื่นไซน์ คือค่าที่วัดจากระดับต่ าสุดถึงระดับสูงสุดของแรงดันไฟสลับ (Ep-p) หรือ ค่าที่วัดจากระดับต่ าสุดถึงระดับสูงสุดของกระแสไฟสลับ (Ip-p) มีค่าเป็น 2 เท่าของค่ายอดของคลื่นไซน์ หาค่า ได้โดยน าค่ายอดของคลื่นไซน์คูณด้วยสอง
42 2.2.3 รอบคลื่น (Wave Cycle) รอบคลื่น คือ การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟสลับ หรือกระแสไฟสลับ ที่เกิดขึ้นครบ 1 รอบ เคลื่อนที่ เป็นมุม 360 องศา เกิดสัญญาณไฟสลับซีกบวกหนึ่งครั้ง และสัญญาณไฟสลับซีกลบหนึ่งครั้ง 2.2.4 คาบเวลา (Time Period) คาบเวลา (T) คือ ระยะเวลาการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟสลับ หรือกระแสไฟสลับเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ คิดเวลาเป็นวินาที (Second ; s) 2.2.5 ความถี่ (Frequency) ความถี่ (f) คือ จ านวนสัญญาณไฟสลับที่เคลื่อนที่ครบรอบ เกิดขึ้นในเวลาหนึ่งวินาที มีหน่วยเป็นรอบ ต่อวินาที หรือเฮิรตซ์ (Hz) 2.3 ค่าเฉลี่ยคลื่นไซน์ ค่าเฉลี่ย (Average Value) ของคลื่นไซน์เป็นค่าสัญญาณไฟสลับที่น ามาหาค่าเฉลี่ย โดยน าค่ามาเฉลี่ย เพียงด้านใดด้านหนึ่ง ใช้สัญญาณพื้นที่ใต้รูปคลื่นที่ได้มาท าการเฉลี่ยค่าให้มีระดับสัญญาณเฉลี่ยเท่ากัน ค่าเฉลี่ย แรงดันคลื่นไซน์ (Eav) และค่าเฉลี่ยกระแสคลื่นไซน์ (Iav) พิจารณาทางซีกบวกหรือซีกลบซีกใดซีกหนึ่งเพียงซีก เดียว โดยการแบ่งพื้นที่ใต้รูปคลื่นออกเป็นส่วนย่อย ๆ หลายส่วนเท่า ๆ กัน หาค่าความแรงชั่วขณะของพื้นที่ แต่ละส่วนน าค่ามารวมกัน ท าการเฉลี่ยค่าความแรงชั่วขณะของพื้นที่เหล่านั้นทั้งหมด จะได้ค่าเฉลี่ยของ สัญญาณไฟสลับคลื่นไซน์ออกมาการหาค่าเฉลี่ยของคลื่นไซน์ 2.4 ค่าอาร์เอ็มเอสคลื่นไซน์ ค่าอาร์เอ็มเอส (Root Mean Square Value ; RMS) หรือค่าประสิทธิผล (Effective Value)คลื่นไซน์ เป็นค่าแรงดันคลื่นไซน์ และค่ากระแสคลื่นไซน์จ่ายให้กับตัวต้านทานค่าคงที่ค่าหนึ่งในเวลาคงที่ ท าให้เกิดความ ร้อนขึ้นมามีค่าเท่ากับความร้อนที่เกิดขึ้นจากแรงดันไฟตรงและกระแสไฟตรง ที่จ่ายให้กับตัวต้านทานค่าเท่ากัน ในเวลาเท่ากันการหาค่า RMS คลื่นไซน์ หาได้โดยน าค่าสัญญาณไฟสลับชั่วขณะของคลื่นไซน์ที่มุมใด ๆมายก ก าลังสอง และน าไปหาค่าเฉลี่ยความแรงของค่าชั่วขณะที่หา แล้วท าการถอดรากที่สองของค่าเฉลี่ยคลื่นไซน์ยก ก าลังสองนี้อีกครั้ง จะได้ค่า RMS คลื่นไซน์ออกมา การหาค่า RMS คลื่นไซน์ 2.5 ฟอร์มแฟกเตอร์ ฟอร์มแฟกเตอร์ (Form Factor) เป็นค่าสัมประสิทธิ์ของรูปคลื่นไฟฟ้า หาได้จากการน าค่า RMS หาร ด้วยค่าเฉลี่ย ค่าฟอร์มแฟกเตอร์ (Kf) ของสัญญาณไฟฟ้าแต่ละชนิดมีความแตกต่างกันไป เช่น ฟอร์มแฟกเตอร์ ของคลื่นไซน์ หาค่าได้จากค่า RMS = 0.707 Em หารด้วยค่าเฉลี่ย= 0.636 Em
43 2.6 บทสรุป ค่าแรงดันไฟสลับและกระแสไฟสลับเกิดขึ้นมากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับต าแหน่งของขดลวดตัวน าหมุนตัด กับเส้นแรงแม่เหล็กในสนามแม่เหล็ก ทิศทางการเคลื่อนที่ของขดลวดตัวน าตั้งฉากกับเส้นแรงแม่เหล็กท ามุม 90o แรงดันไฟสลับที่เกิดขึ้นมีค่าสูงสุด และค่อยๆ ลดลงเมื่อทิศทางการเคลื่อนที่ของขดลวดตัวน าตัดกับเส้น แรงแม่เหล็กมีมุมน้อยกว่า 90o และแรงดันไฟสลับจะมีค่าเป็น 0 เมื่อทิศทางการเคลื่อนที่ของขดลวดตัวน า ขนานกับเส้นแรงแม่เหล็กท ามุม 0o
44
45
46
47
48
49 18. แบบประเมินผล แบบประเมินผลการน าเสนอผลงาน ชื่อกลุ่ม……………………………………………ชั้น………………………ห้อง............................ รายชื่อสมาชิก 1……………………………………เลขที่……. 2……………………………………เลขที่……. 3……………………………………เลขที่……. 4……………………………………เลขที่……. ที่ รายการประเมิน คะแนน ข้อคิดเห็น 3 2 1 1 เนื้อหาสาระครอบคลุมชัดเจน (ความรู้เกี่ยวกับเนื้อหา ความถูกต้อง ปฏิภาณในการตอบ และการแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้า) 2 รูปแบบการน าเสนอ 3 การมีส่วนร่วมของสมาชิกในกลุ่ม 4 บุคลิกลักษณะ กิริยา ท่าทางในการพูด น้ าเสียง ซึ่งท าให้ผู้ฟังมีความ สนใจ รวม ผู้ประเมิน………………………………………………… เกณฑ์การให้คะแนน 1. เนื้อหาสาระครอบคลุมชัดเจนถูกต้อง 3 คะแนน = มีสาระส าคัญครบถ้วนถูกต้อง ตรงตามจุดประสงค์ 2 คะแนน = สาระส าคัญไม่ครบถ้วน แต่ตรงตามจุดประสงค์ 1 คะแนน = สาระส าคัญไม่ถูกต้อง ไม่ตรงตามจุดประสงค์ 2. รูปแบบการน าเสนอ 3 คะแนน = มีรูปแบบการน าเสนอที่เหมาะสม มีการใช้เทคนิคที่แปลกใหม่ ใช้สื่อและเทคโนโลยี ประกอบการ น าเสนอที่น่าสนใจ น าวัสดุในท้องถิ่นมาประยุกต์ใช้อย่างคุ้มค่าและ ประหยัด 2 คะแนน = มีเทคนิคการน าเสนอที่แปลกใหม่ ใช้สื่อและเทคโนโลยีประกอบการน าเสนอที่น่าสนใจ แต่ขาดการประยุกต์ใช้ วัสดุในท้องถิ่น 1 คะแนน = เทคนิคการน าเสนอไม่เหมาะสม และไม่น่าสนใจ 3. การมีส่วนร่วมของสมาชิกในกลุ่ม 3 คะแนน = สมาชิกทุกคนมีบทบาทและมีส่วนร่วมกิจกรรมกลุ่ม 2 คะแนน = สมาชิกส่วนใหญ่มีบทบาทและมีส่วนร่วมกิจกรรมกลุ่ม 1 คะแนน = สมาชิกส่วนน้อยมีบทบาทและมีส่วนร่วมกิจกรรมกลุ่ม 4. ความสนใจของผู้ฟัง 3 คะแนน = ผู้ฟังมากกว่าร้อยละ 90 สนใจ และให้ความร่วมมือ 2 คะแนน = ผู้ฟังร้อยละ 70-90 สนใจ และให้ความร่วมมือ 1 คะแนน = ผู้ฟังน้อยกว่าร้อยละ 70 สนใจ และให้ความร่วมมือ
50 แบบประเมินกระบวนการท างานกลุ่ม ชื่อกลุ่ม……………………………………………ชั้น………………………ห้อง............................ รายชื่อสมาชิก 1……………………………………เลขที่……. 2……………………………………เลขที่……. 3……………………………………เลขที่……. 4……………………………………เลขที่……. ที่ รายการประเมิน คะแนน ข้อคิดเห็น 3 2 1 1 การก าหนดเป้าหมายร่วมกัน 2 การแบ่งหน้าที่รับผิดชอบและการเตรียมความ พร้อม 3 การปฏิบัติหน้าที่ที่ได้รับมอบหมาย 4 การประเมินผลและปรับปรุงงาน รวม ผู้ประเมิน………………………………………………… วันที่…………เดือน……………………..พ.ศ…………... เกณฑ์การให้คะแนน 1. การก าหนดเป้าหมายร่วมกัน 3 คะแนน = สมาชิกทุกคนมีส่วนร่วมในการก าหนดเป้าหมายการท างานอย่างชัดเจน 2 คะแนน = สมาชิกส่วนใหญ่มีส่วนร่วมในการก าหนดเป้าหมายในการท างาน 1 คะแนน = สมาชิกส่วนน้อยมีส่วนร่วมในการก าหนดเป้าหมายในการท างาน 2. การหน้าที่รับผิดชอบและการเตรียมความพร้อม 3 คะแนน = กระจายงานได้ทั่วถึง และตรงตามความสามารถของสมาชิกทุกคน มีการจัดเตรียม สถานที่ สื่อ/อุปกรณ์ไว้อย่างพร้อมเพรียง 2 คะแนน = กระจายงานได้ทั่วถึง แต่ไม่ตรงตามความสามารถ และมีสื่อ/อุปกรณ์ไว้อย่างพร้อมเพรียง แต่ขาดการจัดเตรียมสถานที่ 1 คะแนน = กระจายงานไม่ทั่วถึงและมีสื่อ / อุปกรณ์ไม่เพียงพอ 3. การปฏิบัติหน้าที่ที่ได้รับมอบหมาย 3 คะแนน = ท างานได้ส าเร็จตามเป้าหมาย และตามเวลาที่ก าหนด 2 คะแนน = ท างานได้ส าเร็จตามเป้าหมาย แต่ช้ากว่าเวลาที่ก าหนด 1 คะแนน = ท างานไม่ส าเร็จตามเป้าหมาย 4. การประเมินผลและปรับปรุงงาน 3 คะแนน = สมาชิกทุกคนร่วมปรึกษาหารือ ติดตาม ตรวจสอบ และปรับปรุงงานเป็นระยะ 2 คะแนน = สมาชิกบางส่วนมีส่วนร่วมปรึกษาหารือ แต่ไม่ปรับปรุงงาน 1 คะแนน = สมาชิกบางส่วนมีส่วนร่วมไม่มีส่วนร่วมปรึกษาหารือ และปรับปรุงงาน
51 19. แบบฝึกหัด แบบฝึกหัดท้ายหน่วยที่ 2 รูปคลื่นไซน์ ค าสั่ง อธิบายให้ได้ใจความสมบูรณ์และแสดงวิธีท าให้ถูกต้องสมบูรณ์ 1. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ มีค่าแรงดันสูงสุด 180 V มีความถี่ 120 Hz เกิดแรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ชั่วขณะมี ความเร็วเชิงมุม 754 rad/s ที่เวลา 4 ms ต้องการหาค่ามุม (q) วัดเป็นเรเดียน(rad) และองศา (o) 2. กระแสไฟสลับคลื่นไซน์ชั่วขณะมีค่า i = 24 sin(1570.8t) A จงหาค่า (ก) กระแสไฟสลับคลื่นไซน์ค่าสูงสุด (ข) กระแสไฟสลับคลื่นไซน์ชั่วขณะที่เวลา 50 ms (ค) ความถี่ไฟสลับที่ใช้ 3. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ มีค่าแรงดันสูงสุด 537 V ต้องการวัดแรงดันไฟสลับที่เกิดขึ้นในขดลวดตัวน า เคลื่อนที่ตัดผ่านเส้นแรงแม่เหล็กที่มุม 25o , 150o , 200o , 280o และ 325o จงหาค่าแรงดันไฟสลับคลื่นไซน์ ชั่วขณะเหล่านี้ 4. แรงดันไฟสลับคลื่นไซน์แสดงดังรูป วัดแรงดันสูงสุดได้ 250 V จงหาค่า (ก) ค่าแรงดัน RMS(ข) ค่าแรงดัน เฉลี่ย (ค) ค่าแรงดันไฟสลับชั่วขณะที่ขดลวดตัวน าตัดผ่านเส้นแรงแม่เหล็กท ามุม 110o และ 320o